要點:
當代基因編輯技術快速發展，首例針對罕見遺傳病嬰兒量身打造的CRISPR基因療法成功治癒，標誌著個體化基因醫療進入臨床應用新時代。這一突破不僅為罕見病患者帶來希望，也開啟了基因編輯技術普及和精準醫療的新篇章。
在當代醫學領域，基因編輯技術正以前所未有的速度進化，從實驗室研究走向臨床實踐。長期以來，這項技術被視為未來醫療的一道曙光，特別是在治療遺傳性疾病方面。然而，真正將其應用於活體人類、且針對極罕見疾病進行個體化療法，仍屬前所未見。如今，這個願景終於開始成為現實：一項突破性的治療個案，正引領我們踏入基因醫療的嶄新時代。
近日，一名患有罕見遺傳疾病的嬰兒，透過費城兒童醫院/CHOP與賓州大學醫學院團隊所開發的客製化CRISPR基因編輯療法，成功獲得治癒。這項個案不僅為基因編輯的臨床應用樹立了重要典範，也為無法獲得有效治療的罕見病患者帶來新希望。
CRISPR基因編輯是什么？
CRISPR是成簇規律間隔短回文重複序列/Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats的縮寫，是現代分子生物學中一項革命性的基因工程工具。該技術源自細菌用來抵抗病毒感染的天然防禦機制“CRISPR-Cas9系統”，並被科學家簡化與改良，用於精準地編輯動植物與人類的基因組。
CRISPR-Cas9系統的核心是一種名為Cas9的核酸酶，能夠在向導RNA（gRNA的引導下，精確地識別並切割DNA中的特定位置。這項能力使研究人員能夠在體內移除錯誤的基因，或插入新的基因片段，從而修復或改造細胞的遺傳訊息。
相較於過往效率低且難以操作的基因編輯方法，CRISPR提供了一種快速、精確且成本相對低廉的手段。這使它在生物科技與醫學領域引發廣泛關注與應用，包括新藥研發、農業改良、疾病治療，以及對病原體和害蟲的控制等。
Cas9通常被比喻為“基因剪刀”，能夠在目標DNA序列中切開雙股鏈。這一過程之後，細胞會啟動DNA修復機制，研究人員可藉此導入編輯。根據修復方式不同，主要可分為兩種：
同源性定向修復HDR - 利用設計好的DNA模板，引導細胞在修復過程中精準插入新的基因片段，達成“基因敲入”/knock-in效果。
非同源末端連接/NHEJ或聚合酶介導的末端連接/TMEJ - 較為隨機的修復方式，常導致基因片段的缺失或插入，進而破壞原有基因功能，即所謂的“基因敲除”/knockout。
這些編輯機制讓研究人員得以有系統地探索基因功能，建立疾病模型，並開發針對特定突變的治療策略。
CRISPR的發展曆史
21世紀初，科學家先後開發了鋅指核酸酶/ZFN與TALEN等基因編輯技術，雖具高度精確性，但因需為每個目標DNA設計專屬蛋白質，製作複雜、成本高昂。相較之下，CRISPR-Cas9技術僅需合成短RNA即可進行定位與編輯，成本低、操作簡便，迅速成為主流。
與過去如RNA干擾/RNAi等技術相比，CRISPR具備可逆與不可逆的基因敲除能力，且能同時針對多個DNA位點進行修改，擁有更高的編輯效率與應用潛力。其低廉的技術門檻也使之迅速普及至多種實驗與臨床研究中。
2005至2012年間，法國、美國與瑞典等地的研究團隊陸續揭示CRISPR-Cas系統的結構與功能。2012年，Jennifer Doudna與Emmanuelle Charpentier首次將CRISPR-Cas9作為編輯DNA的工具加以證實，開啟了現代基因編輯的全新紀元。
CRISPR技術的發明引發了以美國布羅德研究所與加州大學為首的激烈專利爭奪戰。儘管Doudna與Charpentier被視為技術概念的提出者，專利裁定卻偏向Broad團隊。專利糾紛影響了學術與商業授權，使CRISPR商業化之路面臨挑戰。
自2017年起，CRISPR技術被廣泛應用於農業與醫療，包括基因改造作物與海鮮的上市銷售，以及首次人體靜脈注射實驗。2020年，Doudna與Charpentier榮獲諾貝爾化學獎，標誌著技術進入主流視野。此外，CRISPR相關的教育與社會接受度研究亦逐漸展開。
2023年，英國與美國相繼批准CRISPR基因療法Casgevy與Lyfgenia用於治療鐮狀細胞性貧血，為基因編輯技術邁向常規臨床應用立下里程碑。隨著技術日趨成熟，CRISPR預計將進一步改變個體化醫療、罕病治療與生物科技產業格局。
首例個體化 CRISPR 基因治療
費城兒童醫院的Ahrens-Nicklas博士與賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的Barry J. Gertz轉化研究教授、Kiran Musunuru博士（擁有醫學與哲學雙博士學位），共同擔任該研究報告的通訊作者。早在2023年，兩人便著手合作，探索針對單一患者量身訂製基因編輯療法的可行性。這項工作建立在他們多年來針對罕見代謝疾病的基因研究基礎上，也展現了將個體化編輯療法實際應用於患者治療的潛力。兩位研究者同時是美國國立衛生研究院/NIH資助的“體細胞基因組編輯聯盟”成員，該聯盟致力於推動跨機構合作，促進基因編輯技術的臨床應用。
在眾多罕見疾病中，Ahrens-Nicklas和Musunuru選擇聚焦於一類稱為“尿素循環障礙”的代謝問題。正常情況下，人體在分解蛋白質時會產生氨，這些氨透過肝臟轉化為尿素，再經由排尿排出體外。然而，患有尿素循環障礙的兒童因為肝臟缺乏關鍵酵素，無法進行這項轉換，導致體內氨累積至有毒濃度，進而損害肝臟和大腦等器官。
而實驗對象，為一位名為KJ的嬰兒，他自出生起便罹患一種極為罕見的代謝疾病：嚴重氨基甲酰燐酸合成酶1/CPS1缺乏症，這是一種會干擾體內氨代謝的基因突變疾病。出生後數日，KJ即被確診並轉入CHOP接受治療，並在生命最初幾個月中依賴極為嚴格的飲食控制來維持生命。
直到2025年2月，KJ大約六、七個月大時，醫療團隊為他量身打造並施行了首次基因編輯療法。這項療法安全有效，如今KJ健康穩定，發育良好。隨後在3月與4月又分別接受了兩劑補充療程。根據發表於“新英格蘭醫學雜誌”的研究報告，這項為KJ量身訂製的CRISPR基因編輯療法在極短時間內成功開發，展現了從實驗室研究走向臨床應用的高度效率與潛力。
截至2025年4月，KJ已完成三次療程，過程中未出現任何嚴重副作用。治療後的短時間內，他的飲食蛋白質耐受性顯著提升，對氮清除劑的依賴減少，並且能夠從鼻病毒等常見兒童疾病中康復，且體內未再出現氨過量的情況。儘管仍需長期追蹤觀察，以全面評估療法的持久效果，但初步結果令人振奮。
這一成功案例詳載於今日發表於“新英格蘭醫學雜誌”的最新研究，並於新奧爾良舉行的美國基因與細胞治療學會年會上公開分享。研究指出，這是首次針對極罕見基因缺陷的CRISPR編輯療法成功應用於臨床，為未來更多定制化治療開闢了道路。
費城兒童醫院遺傳代謝性疾病基因治療前沿項目/GTIMD主任、賓州大學佩雷曼醫學院兒科助理教授對此表示，“這一突破得益於多年來基因編輯技術的進步與研究人員、臨床醫師之間的密切合作。雖然KJ是我們目前唯一接受這類療法的患者，但我們期望這能為更多病童帶來福音，推動這類量身定制的治療方式更加普及。”
新療法讓罕見病患兒重獲希望
對於患有CPS1缺乏症的兒童來說，肝臟移植往往是標準治療選項。然而，接受移植的前提是患者的身體狀況必須足夠穩定，並達到能承受重大手術的年齡與體重標準。在此之前，若體內氨含量無法有效控制，極可能造成永久性神經損傷，甚至危及生命。正因為這種病況對患兒一生健康構成極大威脅，研究團隊深知：開發能夠幫助那些年紀尚小、無法接受肝臟移植的患者的新療法，將可能改變無數家庭的命運。
“為了孩子，我們願意做任何事。”KJ的母親動情地表。“我們只是想找出方法，幫助他像其他孩子一樣過正常生活。我們相信這是我們的責任。所以當醫療團隊提出他們的構想時，我們選擇相信他們，也希望這項努力不只對KJ有幫助，更能造福其他與我們處境相同的家庭。”
“從KJ出生那一刻起，我們的生活就圍繞著他和他的住院治療展開。”他的父親補充道，“能夠回到家裡，全家人終於團聚，讓他和兄弟姊妹一起生活，對我們來說意義重大。現在，我們終於可以鬆一口氣了。”
這項研究獲得了美國國立衛生研究院/NIH多項計畫資助，包括體細胞基因組編輯計畫及其他相關研究撥款。此外，Acuitas Therapeutics、Integrated DNA Technologies、Aldevron與Danaher Corporation提供了研究所需的實體物資捐贈。費城兒童醫院研究所的遺傳代謝疾病基因治療前沿計畫也提供了額外資金支持。
這項創舉不僅是科學與醫療技術結合的結晶，更深刻揭示出未來醫學的核心價值—：以患者為本、因人而異的療法正在從理想走向現實。KJ的故事提醒我們，當前沿技術與人性關懷相遇，所能點燃的不只是治癒個體的希望，更是一場對醫療公平、對生命尊嚴的深刻回應。隨著技術不斷成熟與普及，CRISPR基因編輯將成為改寫疾病命運的關鍵力量，點亮無數家庭的希望，也激勵我們持續追尋生命的無限可能。
